
?專題2.1 函數(shù)的概念及其表示
【考點1:函數(shù)的概念及其構(gòu)成要素】 1
【考點2:判斷兩個函數(shù)是否為同一函數(shù)】 3
【考點3:函數(shù)的定義域及其求法】 5
【考點4:函數(shù)的值域】 7
【考點5:函數(shù)的表示方法】 12
【考點6:分段函數(shù)的解析式及圖象】 14
【考點1:函數(shù)的概念及其構(gòu)成要素】
【知識點:函數(shù)的概念及其構(gòu)成要素】
函數(shù)
兩集合A,B
設(shè)A,B是兩個非空的數(shù)集
對應(yīng)關(guān)系f:A→B
如果按照某種確定的對應(yīng)關(guān)系f,使對于集合A中的任意一個數(shù)x,在集合B中都有唯一確定的數(shù)f(x)和它對應(yīng)
名稱
稱f:A→B為從集合A到集合B的一個函數(shù)
記法
y=f(x),x∈A
(多選)1.(2021秋?青島期末)下面選項中,變量y是變量x的函數(shù)的是( ?。?br />
A.x表示某一天中的時刻,y表示對應(yīng)的某地區(qū)的氣溫
B.x表示年份,y表示對應(yīng)的某地區(qū)的GDP(國內(nèi)生產(chǎn)總值)
C.x表示某地區(qū)的學(xué)生某次數(shù)學(xué)考試成績,y表示該地區(qū)學(xué)生對應(yīng)的考試號
D.x表示某人的月收入,y表示對應(yīng)的個稅
【分析】根據(jù)函數(shù)的定義進(jìn)行判斷即可.
【解答】解:ABD都是兩個非空數(shù)集之間的關(guān)系,且每一個變量都有唯一的y和其相對應(yīng),故是函數(shù)關(guān)系,
C.對于每一個x的值,對應(yīng)的y值不唯一,不是函數(shù)關(guān)系,
故選:ABD.
2.(2021秋?宿州期中)函數(shù)y=f(x)與y軸的交點個數(shù)為( ?。?br />
A.至少1個 B.至多一個
C.有且只有一個 D.與f(x)有關(guān),不能確定
【分析】由函數(shù)的定義,對任意一個x,有且只有一個y與之對應(yīng),從而可知若x可以等于0,則有且只有一個y與之對應(yīng).
【解答】解:由函數(shù)的定義,
對任意一個x,有且只有一個y與之對應(yīng),
若x可以等于0,則有且只有一個y與之對應(yīng),
故函數(shù)y=f(x)的圖象與y軸的交點個數(shù)至多有一個.
故選:B.
3.(2022春?興慶區(qū)校級期末)設(shè)集合M={x|0≤x≤2},N={y|0≤y≤2},那么下列四個圖形中,能表示集合M到集合N的函數(shù)關(guān)系的有( )
A.①②③④ B.①②③ C.②③ D.②
【分析】根據(jù)題意,由函數(shù)的定義,在集合M中的任一元素在集合N中都要有唯一的一個元素和它對應(yīng),進(jìn)而可以得到答案.
【解答】解:根據(jù)題意,依次分析4個圖形,
對于①,其定義域為{x|0≤x≤1},不符合題意,
對于②,符合題意,
對于③,符合題意,
對于④,集合M中有的元素在集合N中對應(yīng)兩個值,不符合函數(shù)定義,
故選:C.
(多選)4.(2021秋?南海區(qū)校級月考)下列對應(yīng)關(guān)系是集合M={﹣2,2,4}到集合N={0,2,4,16}的函數(shù)的是( ?。?br />
A.y=2x B.y=x+2 C.y=x2 D.y=|x|
【分析】直接利用函數(shù)的概念和 函數(shù)的關(guān)系式的運(yùn)算確定結(jié)果.
【解答】解:根據(jù)函數(shù)的概念:下列對應(yīng)關(guān)系是集合M={﹣2,2,4}到集合N={0,2,4,16}的函數(shù),
對于A:當(dāng)x=﹣2時,y=﹣4?N,故A錯誤;
對于B:當(dāng)x=﹣2時,y=0,當(dāng)x=2時,y=4,當(dāng)x=4時,y=6?N,不符合函數(shù)的概念,故B錯誤;
對于C:當(dāng)x=﹣2時,y=4,當(dāng)x=2時,y=4,當(dāng)x=4時,y=16,符合函數(shù)的概念,故C正確;
對于D:當(dāng)x=﹣2時,y=2,當(dāng)x=2時,y=2,當(dāng)x=4時,y=4,符合函數(shù)的概念,故D正確.
故選:CD.
(多選)5.(2021秋?平湖市校級月考)中國清朝數(shù)學(xué)家李善蘭在1859年翻譯《代數(shù)學(xué)》中首次將“function”譯做:“函數(shù)”,沿用至今,為什么這么翻譯,書中解釋說“凡此變數(shù)中函彼變數(shù)者,則此為彼之函數(shù)”,1930年美國人給出了我們課本中所學(xué)的集合論的函數(shù)定義,已知集合M={﹣1,1,2,4},N={﹣1,1,2,4,16},給出下列四個對應(yīng)法則,請由函數(shù)定義判斷,其中能構(gòu)成從M到N的函數(shù)的是( )
A.y=1x B.y=x C.y=x+1 D.y=x2
【分析】由函數(shù)的定義對4個選項依次判斷即可.
【解答】解:對于選項A,4∈M,y=14?N,故不能構(gòu)成從M到N的函數(shù);
對于選項B,?x∈M,y=x∈N,故能構(gòu)成從M到N的函數(shù);
對于選項C,﹣1∈M,y=﹣1+1=0?N,故不能構(gòu)成從M到N的函數(shù);
對于選項D,?x∈M,y=x2∈N,故能構(gòu)成從M到N的函數(shù);
故選:BD.
6.(2021秋?賓縣校級月考)下列集合A、B及其對應(yīng)法則不能構(gòu)成函數(shù)的是( )
A.A=B=R,f(x)=|x+1|
B.A=B=R,f(x)=1x
C.A={1,2,3},B={4,5,6,7},f(x)=x+3
D.A={x|x>0},B={1},f(x)=x0
【分析】根據(jù)函數(shù)的定義判斷即可.
【解答】解:對于A,C,D,集合A中的任意一個元素,按照對應(yīng)法則f(x),在集合B中都有唯一個元素與之對應(yīng),符合函數(shù)的定義,所以A,C,D正確,
對于B,對于集合A中元素0在集合B中沒有元素與之對應(yīng),不符合函數(shù)的定義,故B錯誤,
故選:B.
【考點2:判斷兩個函數(shù)是否為同一函數(shù)】
【知識點:判斷兩個函數(shù)是否為同一函數(shù)】
如果兩個函數(shù)的定義域和對應(yīng)關(guān)系完全一致,則這兩個函數(shù)是同一函數(shù),這是判斷兩函數(shù)是否為同一函數(shù)的依據(jù).
1.(2021秋?達(dá)州期末)下列函數(shù)中,與函數(shù)y=|x|相等的是( )
A.y=x2 B.y=(3x)3 C.y=(4x)4 D.y=x2x
【分析】根據(jù)函數(shù)的三要素逐一判斷即可.
【解答】解:因為函數(shù)y=|x|的定義域為R.
A.y=x2=|x|(x∈R),與y=|x|是同一函數(shù);
B.y=(3x)3=x(x∈R),與y=|x|不是同一函數(shù);
C.y=(4x)4=x(x>0),與y=|x|不是同一函數(shù);
D.y=x2x=x(x≠0),與y=|x|不是同一函數(shù);
故選:A.
2.(2021秋?成都期末)下列函數(shù)表示同一函數(shù)的是( ?。?br />
A.y=x+1與y=x2x+1 B.y=x3與y=(x﹣1)3
C.y=|x|與y=(x)2 D.y=x0與y=1x0
【分析】根據(jù)同一函數(shù)的兩個條件即定義域與解析式完全相同對應(yīng)各個選項判斷求解即可.
【解答】解:選項A:因為函數(shù)y=x+1的定義域為R,而函數(shù)y=x2x+1=x+1,定義域為{x|x≠0},故A錯誤,
選項B:兩個函數(shù)的解析式不同,故B錯誤,
選項C:因為函數(shù)y=|x|的定義域為R,而函數(shù)y=(x)2的定義域為[0,+∞),故C錯誤,
選項D:因為y=x0=1,函數(shù)定義域為{x|x≠0},函數(shù)y=1x0=1,函數(shù)定義域為{x|x≠0},故D正確,
故選:D.
(多選)3.(2021秋?盤龍區(qū)月考)下列每組函數(shù)不是同一函數(shù)的是( ?。?br />
A.f(x)=x-1,g(x)=(x-1)2
B.f(x)=x-1,g(x)=(x-1)2
C.f(x)=x2-4x-2,g(x)=x+2
D.f(x)=|x|,g(x)=x2
【分析】結(jié)合函數(shù)的三要素別檢驗各選項即可判斷.
【解答】解:A:g(x)|與f(x)的定義域不同,不符合題意;
B:g(x)與f(x)的對應(yīng)關(guān)系 不同,不符合題意;
C:(x)與g(x)的定義域不同,不符合題意;
D:f(x)與g(x)的定義域都為R,對應(yīng)關(guān)系也相同,故是同一函數(shù).
故選:ABC.
4.(2021秋?蘭州期末)下列每組函數(shù)是同一函數(shù)的是( ?。?br />
A.f(x)=1,g(x)=x0
B.f(x)=x2-4x-2,g(x)=x+2
C.f(x)=|x-3|,g(x)=(x-3)2
D.f(x)=(x-1)(x-3),g(x)=x-1x-3
【分析】根據(jù)兩個函數(shù)的定義域相同,對應(yīng)關(guān)系也相同,即可判斷它們是同一函數(shù).
【解答】解:對于A,f(x)=1(x∈R),與g(x)=x0=1(x≠0)的定義域不同,不是同一函數(shù);
對于B,f(x)=x2-4x-2=x+2(x≠2),與g(x)=x+2(x∈R)的定義域不同,不是同一函數(shù);
對于C,f(x)=|x﹣3|(x∈R),與g(x)=(x-3)2=|x﹣3|(x∈R)的定義域相同,對應(yīng)關(guān)系也相同,是同一函數(shù);
對于D,f(x)=(x-1)(x-3)=(x≤1或x≥3),與g(x)=x-1?x-3=(x-1)(x-3)(x≥3)的定義域不同,不是同一函數(shù).
故選:C.
【考點3:函數(shù)的定義域及其求法】
【知識點:函數(shù)的定義域及其求法】
①常見基本初等函數(shù)定義域的基本要求
(1)分式函數(shù)中分母不等于零.
(2)偶次根式函數(shù)的被開方式大于或等于0.
(3)一次函數(shù)、二次函數(shù)的定義域均為R.
(4)y=x0的定義域是{x|x≠0}.
②對于抽象函數(shù)定義域的求解
(1)若已知函數(shù)f(x)的定義域為[a,b],則復(fù)合函數(shù)f(g(x))的定義域由不等式a≤g(x)≤b求出;
(2)若已知函數(shù)f(g(x))的定義域為[a,b],則f(x)的定義域為g(x)在x∈[a,b]上的值域.
1.(2022春?疏勒縣校級期末)函數(shù)y=x-2x中,自變量x的取值范圍是( )
A.x>2 B.x≥2 C.x≥2且x≠0 D.x≠0
【分析】由根式內(nèi)部的代數(shù)式大于等于0,分式的分母不為0聯(lián)立不等式組求解.
【解答】解:要使原式有意義,則x-2≥0x≠0,即x≥2.
∴自變量x的取值范圍是x≥2.
故選:B.
2.(2022春?銅鼓縣校級期末)函數(shù)f(x)=-x2+x+6+|x|x-1的定義域為( )
A.(﹣∞,﹣2]∪[3,+∞) B.[﹣3,1)∪(1,2]
C.[﹣2,1)∪(1,3] D.(﹣2,1)∪(1,3)
【分析】由題意,利用偶次根式、分式的性質(zhì),求得x的范圍.
【解答】解:∵函數(shù)f(x)=-x2+x+6+|x|x-1,
∴﹣x2+x+6≥0且x﹣1≠0,
求得:﹣2≤x≤3且x≠1.
故選:C.
3.(2022春?玉林期末)已知函數(shù)f(x)的定義域為(3,5),則函數(shù)f(2x+1)的定義域為( ?。?br />
A.(1,2) B.(7,11) C.(4,16) D.(3,5)
【分析】根據(jù)復(fù)合函數(shù)的定義域之間的關(guān)系進(jìn)行轉(zhuǎn)化求解即可.
【解答】解:∵f(x)的定義域為(3,5),
∴3<x<5,
由3<2x+1<5,得1<x<2,
則函數(shù)f(2x+1)的定義域為(1,2),
故選:A.
4.(2022春?商丘期末)已知函數(shù)f(x+2)的定義域為(﹣3,4),則函數(shù)g(x)=f(x)3x-1的定義域為( ?。?br />
A.(13,4) B.(13,2) C.(13,6) D.(13,1)
【分析】由已知求得f(x)的定義域,結(jié)合分式的分母不為0,可得函數(shù)g(x)的定義域.
【解答】解:∵函數(shù)f(x+2)的定義域為(﹣3,4),即﹣3<x<4,
∴x+2∈(﹣1,6),即f(x)的定義域為(﹣1,6).
又3x﹣1>0,∴x>13,取交集可得函數(shù)g(x)的定義域為(13,6).
故選:C.
5.(2022春?渭濱區(qū)期末)若函數(shù)f(x)=ax2+ax+1的定義域為R,則a的范圍是( ?。?br />
A.[0,4] B.[0,4) C.(0,4] D.(0,4)
【分析】由題意,ax2+ax+1≥0恒成立.再利用二次函數(shù)的性質(zhì),分類討論,求出a的范圍.
【解答】解:∵函數(shù)f(x)=ax2+ax+1的定義域為R,∴ax2+ax+1≥0恒成立.
當(dāng)a=0時,顯然滿足ax2+ax+1≥0恒成立.
當(dāng)a<0時,ax2+ax+1≥0不可能恒成立,
當(dāng)a>0時,應(yīng)有Δ=a2﹣4a≤0,求得0<a≤4.
綜上可得,a∈[0,4],
故選:A.
6.(2022春?興慶區(qū)校級期末)若函數(shù)y=ax+1ax2-4ax+2的定義域為R,則實數(shù)a的取值范圍是( ?。?br />
A.(0,12] B.(0,12) C.[0,12) D.[0,12]
【分析】根據(jù)題意可得出:不等式ax2﹣4ax+2>0的解集為R,然后討論a是否為0:a=0顯然符合題意;a≠0時,可得出a>0△<0,然后解出a的范圍,從而得出a的取值范圍.
【解答】解:根據(jù)題意知,不等式ax2﹣4ax+2>0的解集為R,
(1)a=0時,2>0恒成立,滿足題意;
(2)a≠0時,a>0Δ=16a2-8a<0,解得0<a<12,
∴綜上得,實數(shù)a的取值范圍是:[0,12).
故選:C.
【考點4:函數(shù)的值域】
【知識點:函數(shù)的值域】
求函數(shù)值域的常用方法
方法
步驟
觀察法
第一步 觀察函數(shù)中的特殊函數(shù);
第二步 利用這些特殊函數(shù)的有界性,結(jié)合不等式推導(dǎo)出函數(shù)的值域.
分離常數(shù)法
第一步 觀察函數(shù)類型,型如;
第二步 對函數(shù)變形成形式;
第三步 求出函數(shù)在定義域范圍內(nèi)的值域,進(jìn)而求函數(shù)的值域.
配方法
第一步 將二次函數(shù)配方成;
第二步 根據(jù)二次函數(shù)的圖像和性質(zhì)即可求出函數(shù)的值域.
換元法
第一步 觀察函數(shù)解析式的形式,函數(shù)變量較多且相互關(guān)聯(lián);
第二步 另新元代換整體,得一新函數(shù),求出新函數(shù)的值域即為原函數(shù)的值域.
基本不等式法
第一步 觀察函數(shù)解析式的形式,型如或的函數(shù);
第二步 對函數(shù)進(jìn)行配湊成形式,再利用基本不等式求函數(shù)的最值,進(jìn)而得到函數(shù)的值域.
1.(2021秋?陽春市校級月考)函數(shù)f(x)=﹣2x2+4x,x∈[﹣1,2]的值域為( )
A.[﹣6,2] B.[﹣6,1] C.[0,2] D.[0,1]
【分析】利用二次函數(shù)的性質(zhì)判斷函數(shù)的單調(diào)性,求出最值即可得出函數(shù)的值域.
【解答】解:函數(shù)f(x)=﹣2x2+4x的開口向下,對稱軸為x=1,
所以f(x)在[﹣1,1]上單調(diào)遞增,在[1,2]上單調(diào)遞減,
所以f(x)max=f(1)=2,f(x)min=f(﹣1)=﹣6,
所以函數(shù)f(x)=﹣2x2+4x,x∈[﹣1,2]的值域為[﹣6,2].
故選:A.
2.(2022春?興慶區(qū)校級期末)函數(shù)f(x)=x+x-2的值域是( ?。?br />
A.[2,+∞) B.[74,+∞) C.[0,+∞) D.(2,+∞)
【分析】先求函數(shù)定義域,再判斷函數(shù)單調(diào)性,再求值域.
【解答】解:f(x)=x+x-2的定義域為x≥2,
函數(shù)y=x在[2,+∞)上為單調(diào)遞增函數(shù),
函數(shù)y=x-2在[2,+∞)上為單調(diào)遞增函數(shù),
∴f(x)=x+x-2在[2,+∞)上為單調(diào)遞增函數(shù),
∴當(dāng)x=2是f(x)取得最小值2,
∴f(x)的值域為[2,+∞).
故選:A.
3.(2022春?定南縣校級月考)函數(shù)y=2x-x-1的值域為( ?。?br />
A.(-∞,-158] B.(-∞,-158) C.(158,+∞) D.[158,+∞)
【分析】先進(jìn)行換元,然后結(jié)合二次函數(shù)的性質(zhì)可求.
【解答】解:令t=x-1,則x=t2+1,t≥0,
y=2x-x-1=2t2+2﹣t=2(t-14)2+158,
根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì)可知,當(dāng)t=14時,函數(shù)取得最小值158,即y≥158.
故選:D.
4.(2022?3月份模擬)函數(shù)f(x)=2x-33x+1的值域( ?。?br />
A.(-∞,13)∪(13,+∞) B.(-∞,32)∪(32,+∞)
C.(-∞,-13)∪(-13,+∞) D.(-∞,23)∪(23,+∞)
【分析】化簡分式函數(shù)為一個常數(shù)和分式的代數(shù)和形式,再根據(jù)分式不等于零,求得函數(shù)的值域.
【解答】解:函數(shù)f(x)=2x-33x+1=2(x+13)-1133(x+13)=23-113(3x+1),
由于113(3x+1)≠0,故函數(shù)f(x)的值域為{f(x)|f(x)≠23},
故選:D.
5.(2021秋?涼州區(qū)期末)函數(shù)y=x2+1x(x>0)的值域為( )
A.[1,+∞) B.(1,+∞) C.[2,+∞) D.(2,+∞)
【分析】由已知進(jìn)行分離變形,然后結(jié)合基本不等式即可求解函數(shù)的最值,進(jìn)而可求函數(shù)的值域.
【解答】解:x>0時,y=x2+1x=x+1x≥2x?1x=2,當(dāng)且僅當(dāng)x=1x,即x=1時取等號,此時函數(shù)取得最小值2,
所以函數(shù)y=x2+1x(x>0)的值域為[2,+∞).
故選:C.
6.(2022春?湖北期中)下列函數(shù)中,值域是(0,+∞)的是( )
A.y=x2-2x+1 B.y=x+2x+1(x∈(0,+∞))
C.y=2x2+2x+1(x∈N) D.y=1|x+1|
【分析】根據(jù)函數(shù)的性質(zhì)分別進(jìn)行判斷即可.
【解答】解:y=x2-2x+1=(x-1)2=|x﹣1|≥0,即函數(shù)的值域為[0,+∞),
y=x+2x+1=x+1+1x+1=1+1x+1,則函數(shù)在(0,+∞)上為減函數(shù),
則1<y<2,即函數(shù)的值域為(1,2),
∵函數(shù)的定義域為N,∴函數(shù)的y=2x2+2x+1(x∈N)值域不連續(xù),不滿足條件.
∵y=1|x+1|>0,∴函數(shù)的值域為(0,+∞),
故選:D.
(多選)7.(2021秋?黃梅縣校級期末)下列函數(shù)中,值域為[1,+∞)的是( )
A.f(x)=x2+1 B.f(x)=2x+1x+1
C.f(x)=x+1-2x-1 D.f(x)=x3+1
【分析】結(jié)合二次函數(shù),冪函數(shù),反比例函數(shù)的性質(zhì)先求出各選項中函數(shù)的值域,然后檢驗各選項即可判斷.
【解答】解:A:f(x)=x2+1≥1,符合題意;
B:f(x)=2x+1x+1=2-1x+1≠2,不符合題意;
C:令t=2x-1,則x=1+t22且t≥0,
所以y=1+1+t22-t=12(t2-2t+3)=12(t﹣1)2+1≥1,符合題意;
根據(jù)冪函數(shù)性質(zhì)可得f(x)=1+x3的值域為R,不符合題意.
故選:AC.
8.(2022?虹口區(qū)二模)函數(shù)f(x)=x+9x(x>0)的值域為 [6,+∞)?。?br />
【分析】由已知結(jié)合基本不等式即可直接求解.
【解答】解:因為x>0,
所以f(x)=x+9x≥2x?9x=6,當(dāng)且僅當(dāng)x=3時取等號,
所以函數(shù)的值域為[6,+∞).
故答案為:[6,+∞).
9.(2018秋?溧陽市期末)函數(shù)f(x)=x2﹣4x(﹣1≤x≤a)的值域為[﹣4,5],則實數(shù)a的取值范圍為 [2,5]
【分析】根據(jù)二次函數(shù)的解析式,求出函數(shù)的對稱軸,結(jié)合函數(shù)值域確定定義域的范圍即可.
【解答】解:f(x)=(x﹣2)2﹣4,對稱軸為x=2,
由(x﹣2)2﹣4=5,得(x﹣2)2=9,
即x﹣2=3或x﹣2=﹣3,
即x=5或x=﹣1,
∵f(﹣1)=5,f(2)=﹣4,
∴2≤a≤5,
即實數(shù)a的取值范圍是[2,5],
故答案為:[2,5]
10.(2021秋?黃梅縣校級期末)若函數(shù)f(x)=12x2-x+a的定義域和值域均為[1,b](b>1),則a+b的值為 92?。?br />
【分析】先確定二次函數(shù)圖象的開口方向及對稱軸,然后判斷函數(shù)在區(qū)間[1,b]上的單調(diào)性,結(jié)合單調(diào)性可求.
【解答】解:因為f(x)=12x2-x+a的圖象開口向上,對稱軸x=1,
故函數(shù)f(x)在定義域[1,b]上單調(diào)遞增,
所以當(dāng)x=1時,函數(shù)取得最小值f(1)=a-12=1,當(dāng)x=b時,函數(shù)取得最大值f(b)=12b2-b+a=b,
故a=32,b=3或b=1(舍),
所以a+b=92.
故答案為:92.
【考點5:函數(shù)的表示方法】
【知識點:求函數(shù)解析式的四種方法】
1.已知f(1+1x)=1x-1,則f(x)= x﹣2(x≠1)?。?br />
【分析】先令括號里1+1x=t,求出t的范圍,將x用t表示,求出f(t)的解析式,最后在將t換成x即可,注意變量的范圍.
【解答】解:設(shè)1+1x=t(t≠1),則x=1t-1,
∴f(t)=11t-1-1=t﹣2(t≠1).
∴f(x)=x﹣2(x≠1).
故答案為x﹣2(x≠1).
2.(2021秋?太湖縣月考)已知f(x+1)=2x2+1,則f(x﹣1)= 2x2﹣8x+9?。?br />
【分析】先設(shè)x+1=t,則x=t﹣1,求出f(t),然后再把f(t)中所有的t都換成x﹣1,得到f(x﹣1).
【解答】解:設(shè)x+1=t,則x=t﹣1,
f(t)=2(t﹣1)2+1=2t2﹣4t+3,
f(x﹣1)=2(x﹣1)2﹣4(x﹣1)+3
=2x2﹣4x+2﹣4x+4+3
=2x2﹣8x+9.
故答案為:2x2﹣8x+9.
3.(2010?鄆城縣校級一模)如果f[f(x)]=2x﹣1,則一次函數(shù)f(x)= 2x+1-2或-2x+1+2?。?br />
【分析】設(shè)f(x)=kx+b,則f[f(x)]=k2x+kb+b=2x﹣1,所以k2=2且kb+b=﹣1,k=±2.由此可求出一次函數(shù)f(x).
【解答】解:設(shè)f(x)=kx+b,則f[f(x)]=kf(x)+b=k(kx+b)+b=k2x+kb+b.
由于該函數(shù)與y=2x﹣1是同一個函數(shù),
即k2=2且kb+b=﹣1.
由k2=2可得k=±2.
當(dāng)k=2時,b=1-2;
當(dāng)k=-2時,b=1+2.
故答案為:f(x)=2x+1-2或f(x)=-2x+1+2
4.(2022春?鹽城校級期中)已知二次函數(shù)f(x)滿足f(x+1)﹣f(x)=2x,f(0)=1.
(1)求f(x)的解析式;
(2)求y=f(x)在[﹣1,1]上的最大值.
【分析】(1)由于已知函數(shù)類型為二次函數(shù),故可以使用待定系數(shù)法求函數(shù)f(x)的解析式;
(2)根據(jù)(1)的結(jié)論,分析二次函數(shù)的開口方向及對稱軸與區(qū)間[﹣1,1]的關(guān)系,易得y=f(x)在[﹣1,1]上的最大值.
【解答】解:(1)設(shè)f(x)=ax2+bx+c(a≠0),
∵f(x+1)﹣f(x)=2x,
∴a(x+1)2+b(x+1)+c﹣(ax2+bx+c)=2x
即:2a=2a+b=0
即a=1,b=﹣1
又由f(0)=1.
得:c=1
∴f(x)=x2﹣x+1
(2)由(1)知,函數(shù)f(x)=x2﹣x+1的圖象為
開口方向朝上,以x=12為對稱軸的拋物線
故在區(qū)間[﹣1,1]上,當(dāng)x=﹣1時,
函數(shù)取最大值f(﹣1)=3
【考點6:分段函數(shù)的解析式及圖象】
【知識點:分段函數(shù)的解析式及圖象】
①分段函數(shù)求值的解題思路:求分段函數(shù)的函數(shù)值,要先確定要求值的自變量屬于哪一段區(qū)間,然后代入該段的解析式求值,當(dāng)出現(xiàn)f(f(a))的形式時,應(yīng)從內(nèi)到外依次求值.
②求分段函數(shù)自變量的值或范圍的方法:求某條件下自變量的值或范圍,先假設(shè)所求的值或范圍在分段函數(shù)定義區(qū)間的各段上,然后求出相應(yīng)自變量的值或范圍,切記代入檢驗,看所求的自變量的值或范圍是否滿足相應(yīng)各段自變量的取值范圍.
1.(2021秋?香坊區(qū)校級期中)已知函數(shù)f(x)={x+1-x+3(x≤1)(x>1),則f[f(52)]的值為( ?。?br />
A.52 B.32 C.12 D.-12
【分析】由已知中函數(shù)f(x)={x+1-x+3(x≤1)(x>1),先求出f(52)值,進(jìn)而代入可求出f[f(52)]的值.
【解答】解:∵已知函數(shù)f(x)={x+1-x+3(x≤1)(x>1),
∴f(52)=-52+3=12
f[f(52)]=f(12)=12+1=32
故選:B.
2.(2021秋?廣州期中)函數(shù)f(x)=x+|x|x的圖像是( ?。?br />
A. B.
C. D.
【分析】將函數(shù)解析式利用絕對值的定義進(jìn)行化簡變形,得到分段函數(shù)的解析式,作出函數(shù)圖象即可得到答案.
【解答】解:函數(shù)f(x)=x+|x|x=x+1,x>0x-1,x<0,
作出函數(shù)圖象為:
故選:C.
3.(2020春?祥云縣期末)已知函數(shù)y=x2+1(x≤0)2x(x>0),若f(a)=10,則a的值是( ?。?br />
A.3或﹣3 B.﹣3或5 C.﹣3 D.3或﹣3或5
【分析】結(jié)合題意,需要對a進(jìn)行分類討論,若a≤0,則f(a)=1+a2;若a>0,則f(a)=2a,從而可求a
【解答】解:若a≤0,則f(a)=a2+1=10
∴a=﹣3(a=3舍去)
若a>0,則f(a)=2a=10
∴a=5
綜上可得,a=5或a=﹣3
故選:B.
4.(2021秋?翠屏區(qū)校級月考)設(shè)f(x)=(x+1)2(x<1)4-x-1(x≥1)則使得f(m)=1成立的m值是( )
A.10 B.0,10 C.0,﹣2,10 D.1,﹣1,11
【分析】因為是分段函數(shù),所以分:當(dāng)m<1時,f(m)=(m+1)2=1和當(dāng)m≥1時,f(m)=4-m-1=1兩種情況取并集.
【解答】解:當(dāng)m<1時,f(m)=(m+1)2=1
∴m=﹣2或m=0
當(dāng)m≥1時,f(m)=4-m-1=1
∴m=10
綜上:m的取值為:﹣2,0,10
故選:C.
5.(2021春?河?xùn)|區(qū)期末)已知f(x)=12x+1,x≤0-(x-1)2,x>0使f(x)≥﹣1成立的x的取值范圍是( ?。?br />
A.[﹣4,2) B.[﹣4,2] C.(0,2] D.(﹣4,2]
【分析】此是一分段函數(shù)型不等式,解此類不等式應(yīng)在不同的區(qū)間上分類求解,最后再求它們的并集.
【解答】解:∵f(x)≥﹣1,
∴x≤012x+1≥-1或x>0-(x-1)2≥-1
∴﹣4≤x≤0或0<x≤2,
即﹣4≤x≤2.
應(yīng)選B.
6.(2021秋?東莞市校級月考)已知函數(shù)f(x)=2x,x<0-x,0≤x<212x-3,x≥2.
(1)求f(0),f(f(2));
(2)若f(m)=﹣1,求m的值;
(3)在給定的坐標(biāo)系中,作出函數(shù)f(x)的圖象.
【分析】(1)根據(jù)分段函數(shù)f(x)的解析式求解.
(2)對m的范圍分三種情況討論,分別求出對應(yīng)的m的值即可.
(3)根據(jù)分段函數(shù)f(x)的解析式,分別畫出每一段的圖像即可.
【解答】解:(1)f(0)=0,f(2)=12×2-3=﹣2,
∴f(f(2))=f(﹣2)=2-2=-1.
(2)當(dāng)m<0時,f(m)=2m=-1,
∴m=﹣2,
當(dāng)0≤m<2時,f(m)=﹣m=﹣1,
∴m=1,
當(dāng)m≥2時,f(m)=12m-3=-1,
∴m=4,
綜上所述,m的值為﹣2或1或4.
(3)函數(shù)f(x)的圖象,如圖所示,
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